公交车制动排气降噪及能量回收装置仿真研究

浙江经济职业技术学院 浙江 杭州 310000

正文：

公交车采用气压制动，其解除制动时，会排出大量高压气体，不仅产生较大噪声，造成环境污染，而且由于高压气体排入大气，造成能量浪费。课题组拟开发一款公交车制动排气降噪及能量回收装置，为节省开发成本和时间，构建基于AMESIM的公交车制动排气降噪及能量回收装置模型，用于仿真计算。

一、系统工作原理

由图1可以看出，交车制动排气降噪及能量回收装置，包括机械传动系统、气压传动系统和电控系统。

图1 公交车制动排气降噪及能量回收装置示意图

二、公交车制动排气降噪及能量回收装置AMESim 建模与参数确定

为了检验公交车制动排气降噪及能量回收装置工作效果，本文运用 AMESim 软件建立了仿真模型，如图2所示。

图2 公交车制动排气降噪及能量回收装置AMESim 仿真图

通过对某公交车开展1天的跟车调研，采集相关数据，见表1。

表1 某公交车跟车制动情况调研

此外，根据建立的公交车制动排气降噪及能量回收装置模型，结合气压传动与控制设计的相关资料，可确认气压式能量回收系统的 AMESim 仿真参数，完成子模型参数匹配。

三、仿真结果与分析

设定不同的初始数据，仿真得到不同工况下的每次完成制动的数据，最后一列为回收到门泵储气筒的能量，即通过该模型完成的能量回收，具体见表2。

表2 不同制动初速度时的制动特性表

根据表中回收到门泵出气筒的能量，如果按联合国取 1Kg油当量的热值为 42.62 兆焦(MJ)计算，从上表可以看出，初速度20km/h- 0变化时，一次制动过程中，可回收能量的燃油当量为0.000708Kg；初速度为30km/h-0时，一次制动过程中可回收能量的燃油当量为0.00096Kg；初速度为40km/h-0时，一次制动过程中可回收能量的燃油当量为0.00182Kg。

以调研公交车为例，假设每次都是完成初速度为50km/h -0的制动过程，每次制动可回收9834J能量，每天能回收约12105KJ的能量，相当于节油0.28Kg燃油。

结论

仿真结果表明：采用公交车制动排气降噪及能量回收装置，能有效回收制动能量，减少燃油消耗，降低工作噪声，回收的能量用于驱动门泵，提高了能源利用率，对提高汽车节能环保性能具有重要意义。